論文の概要: Selective nuclear-spin interaction based on a dissipatively stabilized nitrogen-vacancy center

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.01567v1
• Date: Wed, 5 Jan 2022 12:12:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 05:42:03.632743
• Title: Selective nuclear-spin interaction based on a dissipatively stabilized nitrogen-vacancy center
• Title（参考訳）: 散逸安定化窒素空洞中心に基づく選択的核スピン相互作用
• Authors: Jiawen Jiang and Q. Chen
• Abstract要約: 原子核量子ゲートを実現するための現在の典型的な方法は、一連の電子核量子ゲートを必要とする。 この制限は、2つの核スピン間の相互作用のメディエーターとしてNVスピンの周期的なリセットを使用することで克服できる。 ここでは、異なる核スピン種を制御するために、高周波場(RFフィールド)を用いてこのスキームを開発する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Current typical methods to realize nuclear-nuclear quantum gates require a sequence of electronnuclear quantum gates by using dynamical decoupling techniques, which are implemented at low temperature because of short decoherence and relaxation time of the NV spin at room temperature. This limitation could be overcome by using periodical resets of an NV spin as a mediator of interaction between two nuclear spins [Chen, Schwarz, and Plenio, 119, 010801 (2017)]. However, this method works under stringent coupling strengths condition, which makes it not applicable to heteronuclear quantum gate operations. Here we develop this scheme by using radio-frequency (RF) fields to control different nuclear spin species. Periodical resets of the NV center protect the nuclear spins from decoherence and relaxation of the NV spin. RF control provides probability to have highly selective and high fidelity quantum gates between heteronuclear spins as well as detecting nuclear spins by using a nuclear spin sensor under ambient conditions.
• Abstract（参考訳）: 現在の原子核量子ゲートを実現する典型的な方法は、室温でのnvスピンの短いデコヒーレンスと緩和時間のために低温で実装される動的デカップリング技術を用いて、電子核量子ゲートのシーケンスを必要とする。 この制限は、2つの核スピン(Chen, Schwarz, Plenio, 119, 010801 (2017))間の相互作用のメディエーターとしてNVスピンの周期的リセットを使用することで克服できる。 しかし、この方法は強い結合強度条件の下で機能し、ヘテロ核量子ゲート演算には適用できない。 本稿では,高周波(rf)フィールドを用いて異なる核スピン種を制御する手法を開発した。 NV中心の周期的なリセットはNVスピンの脱コヒーレンスと緩和から核スピンを保護する。 rf制御は、ヘテロ核スピン間の高選択的かつ高忠実な量子ゲートを持つ確率を与え、環境条件下で核スピンセンサを用いて核スピンを検出する。

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